图像处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质制造方法及图纸

技术编号:21345022 阅读:48 留言:0更新日期:2019-06-13 23:02
本发明专利技术实施例提供了一种图像处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。包括:计算放大填充参数;针对所述输出层的输出图像的每个输出位置,采用如下方式计算该输出位置的像素点的像素值:获取卷积核覆盖范围;计算输入图像覆盖范围;确定与所述输入图像中所述输入图像覆盖范围内的每个像素点分别对应的元素;再将输入向量与卷积核向量进行点积运算,得到该输出位置的像素点的像素值;所述输入向量为由所述输入图像覆盖范围内的所述输入图像的像素点的像素值按照预设顺序组成的向量;所述卷积核向量为由与所述输入图像中所述输入图像覆盖范围内的每个像素点分别对应的元素,按照所述预设顺序组成的向量。可以提高图像处理效率。

【技术实现步骤摘要】
图像处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
本专利技术涉及图像处理
,特别是涉及一种图像处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
在应用卷积神经网络进行图像处理时,经常需要将隐藏层产生的特征图放大到原图的大小,即将隐藏层产生的特征图作为输入图像,对其进行转置卷积运算,得到放大后的输出图像。目前,常用的方法是:首先将转置卷积的卷积核进行180°旋转,得到旋转后的卷积核;再将输入图像放大到与输出图像相同的宽度和高度,得到放大后的输入图像,其中,放大过程分为两步:第一步内部填充和第二步边缘放大,内部填充的方法是:使得输入图像相邻两个像素点在内部填充后的图像中的间隔为转置卷积的步长长度减一,内部填充后的图像中除输入图像像素点所在位置外,其余位置像素点的像素值均取0;边缘放大的方法是:在内部填充后的图像的上方、下方、左侧及右侧分别填充0,得到与输出图像宽度和高度均相同的放大后的输入图像。最后对放大后的输入图像进行步长为1、卷积核为旋转后卷积核的卷积运算,得到最终的放大的输出图像。对于上述方法,由于放大过程中,在输入图像中填充了多个0,在后续卷积运算中则会出现多个包含0的乘法运算,由于这些乘法运算结果仍为0,对最终的输出图像中的像素值并不会产生影响,属于无效的乘法运算,因此会导致运算速度低的问题,特别是当输入图像的宽度及高度与输出图像的宽度及高度相差较大,填充的0较多时,采用上述方法进行图像处理,处理效率将非常低。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种图像处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,用于解决现有图像处理过程中存在的处理效率低的问题。具体技术方案如下:第一方面,本专利技术实施例提供了一种图像处理方法,包括:使用预设卷积神经网络中除输出层之外的其他网络层,对待处理图像的图像数据进行运算,得到所述输出层的输入图像;基于所述输入图像的输入图像尺寸,所述输出层的输出图像尺寸,以及所述输出层的转置卷积步长,计算针对所述输入图像的放大填充参数;针对所述输出层的输出图像的每个输出位置,采用如下方式计算该输出位置的像素点的像素值:获取该输出位置对应的卷积核覆盖范围,所述卷积核覆盖范围为基于该输出位置的位置信息和所述输出层的卷积填充参数计算得到的;基于所述卷积核覆盖范围,所述放大填充参数,所述转置卷积步长,计算该输出位置对应的输入图像覆盖范围;基于所述输入图像覆盖范围,所述放大填充参数,所述卷积填充参数,所述转置卷积步长,针对该输出位置,确定所述预设卷积神经网络的卷积核中,与所述输入图像中所述输入图像覆盖范围内的每个像素点分别对应的元素,相对应的像素点与元素,在放大填充图像中的位置重合,所述放大填充图像为将输入图像经过内部填充和边缘填充后得到的图像;将输入向量与卷积核向量进行点积运算,得到该输出位置的像素点的像素值;其中,所述输入向量为由所述输入图像覆盖范围内的所述输入图像的像素点的像素值按照预设顺序组成的向量;所述卷积核向量为由与所述输入图像中所述输入图像覆盖范围内的每个像素点分别对应的元素,按照所述预设顺序组成的向量。进一步的,所述输入图像尺寸包括输入图像宽度值和输入图像高度值;所述输出图像尺寸包括输出图像宽度值和输出图像高度值;所述转置卷积步长包括高度方向转置卷积步长和宽度方向转置卷积步长;所述基于所述输入图像的输入图像尺寸,所述输出层的输出图像尺寸,以及所述输出层的转置卷积步长,计算针对所述输入图像的放大填充参数,包括:将所述输入图像宽度值减一后,与所述宽度方向转置卷积步长相乘,得到宽度方向乘积结果,再将所述宽度方向乘积结果加一,得到内部填充图像宽度值;将所述输入图像高度值减一后,与所述高度方向转置卷积步长相乘,得到高度方向乘积结果,再将所述高度方向乘积结果加一,得到内部填充图像高度值;将所述输出图像宽度值与所述内部填充图像宽度值的差值除以2后,向上取整,得到左侧放大填充参数;将所述输出图像宽度值与所述内部填充图像宽度值的差值再减去所述左侧放大填充参数,得到右侧放大填充参数;将所述输出图像高度值与所述内部填充图像高度值的差值除以2后,向上取整,得到上方放大填充参数;将所述输出图像高度值与所述内部填充图像高度值的差值再减去所述上方放大填充参数,得到下方放大填充参数。进一步的,所述输出位置的位置信息包括:输出位置的横坐标和输出位置的纵坐标;所述卷积核覆盖范围包括卷积核覆盖的横坐标范围和卷积核覆盖的纵坐标范围;所述卷积填充参数包括:左侧卷积填充参数、右侧卷积填充参数、上方卷积填充参数及下方卷积填充参数;其中,所述左侧卷积填充参数等于卷积核宽度值减一后,除以2,再向下取整;所述右侧卷积填充参数等于所述卷积核宽度值减一后,再减去所述左侧卷积填充参数;所述上方卷积填充参数等于卷积核高度值减一后,除以2,再向下取整;所述下方卷积填充参数等于所述卷积核宽度值减一后,再减去所述上方卷积填充参数;基于该输出位置的位置信息和所述输出层的卷积填充参数,采用如下步骤计算该输出位置对应的卷积核覆盖范围,包括:该输出位置的横坐标减去所述左侧卷积填充参数,得到所述卷积核覆盖范围中起始位置的横坐标;该输出位置的横坐标加上所述右侧卷积填充参数,得到所述卷积核覆盖范围中终止位置的横坐标,其中,从所述起始位置的横坐标开始,到所述终止位置的横坐标为止,为所述卷积核覆盖的横坐标范围;该输出位置的纵坐标减去所述上方卷积填充参数,得到所述卷积核覆盖范围中起始位置的纵坐标;输出位置的纵坐标加上所述下方卷积填充参数,得到所述卷积核覆盖范围中终止位置的纵坐标,其中,从所述起始位置的纵坐标开始,到所述终止位置的纵坐标为止,为所述卷积核覆盖的纵坐标范围。进一步的,所述输入图像覆盖范围包括输入图像覆盖的横坐标范围和输入图像覆盖的纵坐标范围;所述基于所述卷积核覆盖范围,所述放大填充参数,所述转置卷积步长,计算该输出位置对应的输入图像覆盖范围,包括:将所述卷积核覆盖范围中起始位置的横坐标与所述左侧放大填充参数的差值除以所述宽度方向转置卷积步长后得到的商值与0进行比较,取最大值作为所述输入图像覆盖范围中起始位置的横坐标;将所述卷积核覆盖范围中终止位置的横坐标与所述左侧放大填充参数的差值除以所述宽度方向转置卷积步长后得到的商值与所述输入图像宽度值减一后得到的差值进行比较,取最小值作为所述输入图像覆盖范围中终止位置的横坐标,其中,从所述输入图像覆盖范围中起始位置的横坐标开始,到所述输入图像覆盖范围中终止位置的横坐标为止,为所述输入图像覆盖的横坐标范围;将所述卷积核覆盖范围中起始位置的纵坐标与所述上方放大填充参数的差值除以所述高度方向转置卷积步长后得到的商值与0进行比较,取最大值作为所述输入图像覆盖范围中起始位置的纵坐标;将所述卷积核覆盖范围中终止位置的纵坐标与所述上方放大填充参数的差值除以所述高度方向转置卷积步长后得到的商值与所述输入图像高度值减一后得到的差值进行比较,取最小值作为所述输入图像覆盖范围中终止位置的纵坐标,其中,从所述输入图像覆盖范围中起始位置的纵坐标开始,到所述输入图像覆盖范围中终止位置的纵坐标为止,为所述输入图像覆盖的纵坐标范围。进一步的,所述基于所述输入图像覆盖范围,所述放大填充参数,所述卷积填充参数,所述转置卷积步长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像处理方法,其特征在于,包括:使用预设卷积神经网络中除输出层之外的其他网络层,对待处理图像的图像数据进行运算,得到所述输出层的输入图像;基于所述输入图像的输入图像尺寸,所述输出层的输出图像尺寸,以及所述输出层的转置卷积步长,计算针对所述输入图像的放大填充参数;针对所述输出层的输出图像的每个输出位置,采用如下方式计算该输出位置的像素点的像素值:获取该输出位置对应的卷积核覆盖范围,所述卷积核覆盖范围为基于该输出位置的位置信息和所述输出层的卷积填充参数计算得到的;基于所述卷积核覆盖范围,所述放大填充参数,所述转置卷积步长,计算该输出位置对应的输入图像覆盖范围;基于所述输入图像覆盖范围,所述放大填充参数,所述卷积填充参数,所述转置卷积步长,针对该输出位置,确定所述预设卷积神经网络的卷积核中,与所述输入图像中所述输入图像覆盖范围内的每个像素点分别对应的元素,相对应的像素点与元素,在放大填充图像中的位置重合,所述放大填充图像为将输入图像经过内部填充和边缘填充后得到的图像;将输入向量与卷积核向量进行点积运算,得到该输出位置的像素点的像素值;其中,所述输入向量为由所述输入图像覆盖范围内的所述输入图像的像素点的像素值按照预设顺序组成的向量;所述卷积核向量为由与所述输入图像中所述输入图像覆盖范围内的每个像素点分别对应的元素,按照所述预设顺序组成的向量。...

【技术特征摘要】
1.一种图像处理方法,其特征在于,包括:使用预设卷积神经网络中除输出层之外的其他网络层,对待处理图像的图像数据进行运算,得到所述输出层的输入图像;基于所述输入图像的输入图像尺寸,所述输出层的输出图像尺寸,以及所述输出层的转置卷积步长,计算针对所述输入图像的放大填充参数;针对所述输出层的输出图像的每个输出位置,采用如下方式计算该输出位置的像素点的像素值:获取该输出位置对应的卷积核覆盖范围,所述卷积核覆盖范围为基于该输出位置的位置信息和所述输出层的卷积填充参数计算得到的;基于所述卷积核覆盖范围,所述放大填充参数,所述转置卷积步长,计算该输出位置对应的输入图像覆盖范围;基于所述输入图像覆盖范围,所述放大填充参数,所述卷积填充参数,所述转置卷积步长,针对该输出位置,确定所述预设卷积神经网络的卷积核中,与所述输入图像中所述输入图像覆盖范围内的每个像素点分别对应的元素,相对应的像素点与元素,在放大填充图像中的位置重合,所述放大填充图像为将输入图像经过内部填充和边缘填充后得到的图像;将输入向量与卷积核向量进行点积运算,得到该输出位置的像素点的像素值;其中,所述输入向量为由所述输入图像覆盖范围内的所述输入图像的像素点的像素值按照预设顺序组成的向量;所述卷积核向量为由与所述输入图像中所述输入图像覆盖范围内的每个像素点分别对应的元素,按照所述预设顺序组成的向量。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述输入图像尺寸包括输入图像宽度值和输入图像高度值;所述输出图像尺寸包括输出图像宽度值和输出图像高度值;所述转置卷积步长包括高度方向转置卷积步长和宽度方向转置卷积步长;所述基于所述输入图像的输入图像尺寸,所述输出层的输出图像尺寸,以及所述输出层的转置卷积步长,计算针对所述输入图像的放大填充参数,包括:将所述输入图像宽度值减一后,与所述宽度方向转置卷积步长相乘,得到宽度方向乘积结果,再将所述宽度方向乘积结果加一,得到内部填充图像宽度值;将所述输入图像高度值减一后,与所述高度方向转置卷积步长相乘,得到高度方向乘积结果,再将所述高度方向乘积结果加一,得到内部填充图像高度值;将所述输出图像宽度值与所述内部填充图像宽度值的差值除以2后,向上取整,得到左侧放大填充参数;将所述输出图像宽度值与所述内部填充图像宽度值的差值再减去所述左侧放大填充参数,得到右侧放大填充参数;将所述输出图像高度值与所述内部填充图像高度值的差值除以2后,向上取整,得到上方放大填充参数;将所述输出图像高度值与所述内部填充图像高度值的差值再减去所述上方放大填充参数,得到下方放大填充参数。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述输出位置的位置信息包括:输出位置的横坐标和输出位置的纵坐标;所述卷积核覆盖范围包括卷积核覆盖的横坐标范围和卷积核覆盖的纵坐标范围;所述卷积填充参数包括:左侧卷积填充参数、右侧卷积填充参数、上方卷积填充参数及下方卷积填充参数;其中,所述左侧卷积填充参数等于卷积核宽度值减一后,除以2,再向下取整;所述右侧卷积填充参数等于所述卷积核宽度值减一后,再减去所述左侧卷积填充参数;所述上方卷积填充参数等于卷积核高度值减一后,除以2,再向下取整;所述下方卷积填充参数等于所述卷积核宽度值减一后,再减去所述上方卷积填充参数;基于该输出位置的位置信息和所述输出层的卷积填充参数,采用如下步骤获取该输出位置对应的卷积核覆盖范围,包括:该输出位置的横坐标减去所述左侧卷积填充参数,得到所述卷积核覆盖范围中起始位置的横坐标;该输出位置的横坐标加上所述右侧卷积填充参数,得到所述卷积核覆盖范围中终止位置的横坐标,其中,从所述起始位置的横坐标开始,到所述终止位置的横坐标为止,为所述卷积核覆盖的横坐标范围;该输出位置的纵坐标减去所述上方卷积填充参数,得到所述卷积核覆盖范围中起始位置的纵坐标;输出位置的纵坐标加上所述下方卷积填充参数,得到所述卷积核覆盖范围中终止位置的纵坐标,其中,从所述起始位置的纵坐标开始,到所述终止位置的纵坐标为止,为所述卷积核覆盖的纵坐标范围。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述输入图像覆盖范围包括输入图像覆盖的横坐标范围和输入图像覆盖的纵坐标范围;所述基于所述卷积核覆盖范围,所述放大填充参数,所述转置卷积步长,计算该输出位置对应的输入图像覆盖范围,包括:将所述卷积核覆盖范围中起始位置的横坐标与所述左侧放大填充参数的差值除以所述宽度方向转置卷积步长后得到的商值与0进行比较,取最大值作为所述输入图像覆盖范围中起始位置的横坐标;将所述卷积核覆盖范围中终止位置的横坐标与所述左侧放大填充参数的差值除以所述宽度方向转置卷积步长后得到的商值与所述输入图像宽度值减一后得到的差值进行比较,取最小值作为所述输入图像覆盖范围中终止位置的横坐标,其中,从所述输入图像覆盖范围中起始位置的横坐标开始,到所述输入图像覆盖范围中终止位置的横坐标为止,为所述输入图像覆盖的横坐标范围;将所述卷积核覆盖范围中起始位置的纵坐标与所述上方放大填充参数的差值除以所述高度方向转置卷积步长后得到的商值与0进行比较,取最大值作为所述输入图像覆盖范围中起始位置的纵坐标;将所述卷积核覆盖范围中终止位置的纵坐标与所述上方放大填充参数的差值除以所述高度方向转置卷积步长后得到的商值与所述输入图像高度值减一后得到的差值进行比较,取最小值作为所述输入图像覆盖范围中终止位置的纵坐标,其中,从所述输入图像覆盖范围中起始位置的纵坐标开始,到所述输...

【专利技术属性】
技术研发人员:申建晶
申请(专利权)人:北京金山安全软件有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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